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            超聲波流量計在天然氣計量中的應用
            關鍵字:超聲波、流量計、超聲波流量計    日期:2019-7-27 8:46:35

             隨著我國天然氣市場的不斷擴大,天然氣的計量問題也變得越來越重要,對于天然氣貿易具有十分重要的影響,超聲波流量計是一種新型的氣體流量統計儀,測量范圍大、具有準確度高、不易壓損、重復性好、部件固定、適合于口徑較大的氣體管道測量工作,因此廣泛適用于天然氣長輸管道的計量工作中。

            工作原理
              
            超聲波流量計是一種利用聲波對流管內流體流速進行測定的計量儀器,氣體測量現場主要的設備是超聲傳感器,傳感器一般被安裝在管壁上,傳感器與傳感器之間以幾何形的方式排列。目前,所使用的超神波流量計有多個不同的形式,這種形式上的差異主要是由不同的幾何形排列所導致的。超聲波流量計所使用的是時間差法,在具體操作中,將一對斜角超聲流量計算安裝早管道的一側,而將一對換能器裝在管道的另一頭,這樣當氣體通過后,則可以同時,或是在設定的時間上獲得對方的超聲信號。

            噪聲影響
              
            管路中的各種管件可能會出現共鳴的現象,或是受到空氣振動的影響,而發出噪聲,這些噪聲對于超聲波流量計會造成一定程度的影響。超聲流量計的工作原理是根據聲波與流體之間的速度差來判定流體的流量,因此如果噪聲的頻率與流量計的工作頻率相同,那么流量計的接收就會收到干擾。噪聲對于流量計的影響具有重復性,并且十分明顯,高超過2%,因此,在計量管道設計過程中,應該盡可能采用那些沒有彎頭,沒有阻流件,同時在流量計安裝的過程中,應該在其下游安裝一個調節閥,從而確保流體流暢的穩定性。在流量計的選擇上,挑選性能較強的產品,從而增強其對噪聲的抗干擾與過濾能力。 

            管道配置
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            、直管段長度要求
              
            我們在對流量計上下游的阻力件閥門或是匯管在測量過程中,會影響到被測介質的物理形態,比如產生漩渦或是造成氣流扭曲畸變等,從而增加測量的誤差率,速度分布畸變的情況越是嚴重,誤差越是嚴重,因此,在安裝流量計的同時,應該在其上下游增加一定長度的直管,從而起到穩定介質形態的作用,確保終檢測的準確性。從實際的效果來看,上下游直管的長度越長,流量計終的準確性就越高。根據GB/T18604-2001標準,直管在上游的長度應該不少于10D,而在下游的長度短不少于5D,但是,由于管道情況較為復雜,因此,上游管道10D是無法滿足實際要求的,最好能夠增加到20D。如果在管道內增加整流器的話,則應該要求生產廠商提供相關的技術標準,以及施工位置和相應的直管長度標準,并且經過實驗驗證后,方可施工。
            2
            、直管段的質量要求
              
            在直管段長度范圍內,任何臺階或是其他形式的突出物都會導致介質流體形態的改變,從而對超聲波計量產生影響。根據文獻記載,在超聲波流量計上下游附近如果存在0.01D的臺階,其所導致的誤差大可達0.05%。因此在直管段的組裝過程中,應該選擇適合的管型,限制臺階與其他突出物的數量。

            使用中的維護和檢修
              
            在使用過程中,測量的正確性受下列因素的影響,如現場安裝換能器探頭部位的管線震動、溫度變化,管道內結垢情況的變化,以及超聲波流量計電路工作點的漂移等等。這些都會直接影響著測量的正確性。因此,需要定期檢查和維護超聲波流量計。常規工作主要有:
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            、信號強度和信號良度的檢查
            信號強度是指上下游探頭的信號強度。信號良度主要表示的是上下兩個傳輸方向上的信號峰值,根據其可判斷接受信號的優良程度。如果這兩個信號存在著錯誤,則需要檢查探頭的安裝是否松動或者耦合劑硬化有沒有失效,通常情況下,為了保證上述信號的數值的正確性,需要對探頭進行重新安裝。
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            、傳輸時間和傳輸時差的檢查
            傳輸時間表示的為超聲波平均的傳輸時間。傳輸時差用來表示的是上下游傳輸時間差。超聲波流量計對流速的測量主要依據上述兩個信號,尤其,是傳輸時差是否能反映流量計的工作穩定。如果這兩個信號出現不穩定,則需要對安裝點進行檢查,并判斷其設置數據是否存在問題。

               從實踐的情況來看,氣體超聲波流量計是一種完全適用于天然氣貿易的流量統計設備,其對于提升天然氣計量水平具有十分顯著的作用,氣體超聲流量計具有量程比寬、結實耐用、無壓損、準確度高、維護工作量小等特點,并且不易受到安裝環境,噪聲以及雜物、臟物等影響,因此具有十分良好的適應性,必將在天然氣流量測量領域中具有十分廣泛的應用前景。

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